UNIG - Bioquímica do Exercício (Parte 2)

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Bases Bioquímicas e Fisiológicas do Exercício
MSc. Daniel Chreem (@danielchreem)
Mestre em Alimentos e Nutrição: UNIRIO
Especialista e Nutrição Esportiva e Fitness Corporativo: UFRJ
Professor de Nutrição Esportiva, Avaliação Nutricional e Bioquímica Fisiológica: Graduação Celso Lisboa (UCL) e Universidade Iguaçu (UNIG)
Professor de Tópicos Avançados em Nutrição Esportiva: Pós Graduação (UCL, ILH, PO2 e UNESA)
Coordenador de Pós Graduação em Nutrição Esportiva e Paradesportiva –FABA)
Consultor Nutricional Esportivo: Nutrição de Alta Performance, Copacabana/RJ
Ex Membro do Departamento Médico da Confederação Brasileira de Atletismo - CBAt.
Lesões Mecânicas 
(A)
• Microlesões musculares 
induzidas pelo movimento das 
proteínas sarcoméricas
• Indivíduos destreinados têm 
maior tendência de incidência
Lesões Oxidativas
(B)
• Lipoperoxidação das 
membranas e oxidação do 
conteúdo intracelular 
ocasionado por Espécies 
Reativas de Oxigênio e 
Nitrogênio (ERON)
• Eventos durante e após o 
treino podem aumentar a 
expressão de ERON
Lesões Metabólicas
(C)
• Hipercorticosolemia induzida 
pelo eixo Hipotálamo-
hipófise-adrenal.
• Aumento do cortisol sérico 
pode estimular degradação 
protéica para maior 
aminoacidemia com intuito de 
colaboração energética e 
gliconeogênica.
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico
Tirapegui, et.al, 2007.
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico 
A B C
Inflamação induzida por A, B e C
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico
• Consiste em cenário de hipercatabolismo protéico
musculo-esquelético.
• A grande taxa de degradação protéica no músculo 
aumenta, por conseguinte, a saída de proteínas do 
músculo para o sangue.
• Dentre essas proteínas, destacam-se:
• CK: Macroenzima responsável pelo metabolismo 
Fosfagênico
• LDH: Enzima responsável pela atividade metabólica 
glicogênio-lactato
• TGO e TGP: Transaminases de colaboração 
energética
• Mb: Proteína transportadora de oxigênio 
intramuscular
• Grandes concentrações de Mb (Mioglobina) podem 
ser enviadas para os rins, causando redução da 
atividade ou até mesmo insuficiência renal aguda.
Rabdomiólise
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico
Inflamação 
induzida por 
ERON
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico
Lesões Musculares induzidas pelo exercício físico
• Macroenzima sarcoplasmática responsável pela conversão de 
Fosfocreatina em Creatina.
• Isoenzimas: CK-MM, CK-MB, CK-BB, Macro CK tipo I e tipo II 
• Diagnósticos: 
• CK total: Dano muscular (esquelético e/ou cardíaco)
• CK-MB: Necrose miocárdica
• CK-MM: Doenças musculares
• Macro CK tipo I: Cardiopatias ou doenças autoimunes
• Macro CK tipo II: Possíveis neoplasias
Creatino Kinase – CK
Biomarcadores de Dano Muscular
• Responsável pela interconversão de Piruvato a Lactato e 
concomitante reação de NADH + H a NAD+
• Isoenzimas (LDH 1 a 5)
Desidrogenase Lática – LDH
•Transaminases, principalmente, de células muscular e hepática.
•Prover aminoácidos e cetoácidos para reações de anaplerose.
AST (TGO) e ALT (TGP)
•Transporte e armazenamento de oxigênio intramuscular
•Hipermioglobinemia: Treinos intensos, uso de esteroides anabólicos androgênicos, deficiência de CPT.
Mioglobina
Araújo, 2016.
Biomarcadores de Dano Muscular
Biomarcadores de Dano Muscular
Mioglobina CK LDH TGP / TGO Troponina
4x acima 4x acima 2x acima 2x acima Minimamente 
aumentado
Brananccio, 2010.
Conceito
Ação de radicais livres supera a 
atividade de antioxidantes, 
levando a peroxidação lipídica e 
alteração da função celular.
Principais Radicais Livres:
Espécies Reativas de Oxigênio 
(ERO/ROS) e Espécies Reativas 
de Nitrogênio (ERN/RNS)
Espécies mais 
agressivas
• Superóxido
• Hidroxila
• Alcoxila
• Peroxila
• Hidroperoxila
• Oxigênio 
Singlet
Espécies menos 
agressivas
• Peróxido de 
hidrogênio
• Hipocloreto
• Ozônio
• Peroxinitritio
Estresse Oxidativo
Estresse Oxidativo Induzido
• Átomos que apresentam desequilíbrio no emparelhamento de elétrons no orbital da eletrosfera.
Radicais Livres (RL)
• Na atmosfera: Raios solares/cósmicos e poluição.
• No indivíduo: Dieta rica em xenobióticos e poluentes, exercício excessivo ou agudo, tabagismo, 
consumo alcoólico, consumo de fármacos, estresse psicológico, fatores genéticos e doenças 
Síntese de RL
• Perda de integridade e função da célula
• Aumento de possibilidade de doenças crônicas não transmissíveis, disfunção sexual, câncer e 
doenças auto-imunes
Consequências do aumento das conenctrações de RL
Estresse Oxidativo Induzido
Estresse Oxidativo Induzido
I. Radical livre sendo formado a partir da perda de um
eletron de sua orbital externa.
II. Com o desemparelhamento eletrônico o átomo torna-se
instável.
III. A instabilidade atômica suscetibiliza interação com
outros átomos presentes nas células humanas, induzindo
a lesões e, consequentes, disfunção e até mesmo morte
celular.
I. Antioxidantes agem como
doadores de elétrons para os
Radicais Livres.
II. Desta maneira, antioxidantes
impedem agressão as células
humanas por servirem
diretamente como fonte de
elétrons na tentativa de
estabilização atômica.
Estresse Oxidativo Induzido
Efeito Hormese
• Doses controladas de ERON 
são capazes de gerar 
adaptações benéficas ao 
tecido muscular.
• Maior capacidade 
antioxidante.
• Maior capacidade aeróbica.
• Maior recuperação 
muscular.
• A hormese é observada em 
indivíduos que realizam 
atividades físicas de forma 
crônica e regular.
• Enzimáticos
• SOD – Superóxido Dismutase
• CAT – Catalase
• GPx – Glutationa Peroxidase
• Plasmáticos
• Glutationa
• Ceruloplasmina
• Dietéticos
• Vitamina A (β-Caroteno), Vitamina C (ácido ascórbico), Vitamina E (α-
Tocoferol), Zinco, Magnésio, Selênio, Cobre, Polifenóis (Resveratrol, 
Acido Clorogênico, Curcumina, Antocianinas e Catequinas, p.ex)
Antioxidantes
Classes de Antioxidantes
Estresse Oxidativo Induzido
Estresse Oxidativo Induzido
Powers et al, 2011.
Adaptação Muscular
Estresse Oxidativo Induzido
Recuperação Nutricional Esportiva Plena
Fadiga Muscular
Fadiga
Fadiga Periférica
• Ocorre no tecido muscular
• Aumento das concentrações de H+e
excreção de lactato
• Aumento das concentrações de amônia
Fadiga Central
• Ocorre no SNC
• Aumento das concentrações de 
serotonina
• Aumento das concentrações de amônia
Fadiga Muscular - Hiperamonemia
WIlkinson, et al 2010.
Fadiga Muscular - Hiperamonemia
WIlkinson, et al 2010.
Adaptação Muscular
Fadiga Muscular - Síndrome Serotoninérgica
BCAA do 
sangue 
para o 
músculo
Ácidos 
Graxos 
Livres no 
sangue
Triptofano 
Livre no 
sangue
Razão 
Triptofano 
/ BCAA no 
sangue
Triptofano 
no cérebro
Serotonina
Fadiga 
central